NASA-Teleskope richten ihren Blick auf die neu entdeckte Supernova SN 2014J

Eine am 21. Januar 2014 entdeckte, außergewöhnlich nahe Sternexplosion ist zum Hauptaugenmerk für Observatorien auf und über der Erdkugel geworden, darunter mehrere NASA-Observatorien. Die Explosion mit der Bezeichnung SN 2014J fand in der Galaxie M82 statt und liegt nur etwa zwölf Millionen Lichtjahre entfernt. Das macht sie zur nächsten optischen Supernova seit zwei Jahrzehnten und möglicherweise zur nächstgelegenen Typ-Ia-Supernova, die in der Betriebszeit der momentan aktiven Weltraummissionen auftreten wird.

Um das beste aus dem Ereignis zu machen, haben Astronomen Beobachtungen mit dem Hubble Space Telescope , dem Chandra X-ray Observatory, dem Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), dem Fermi Gamma-ray Space Telescope und der Swift-Mission geplant. Wie sein Name schon andeutet, konnte Swift (engl. “schnell”, “flink”) als erstes einen Blick auf die Supernova werfen. Am 22. Januar 2014, nur einen Tag nach der Entdeckung der Explosion, machte Swifts Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) Aufnahmen von der Supernova und ihrer Heimatgalaxie.

Erstaunlicherweise ist die Supernova SN 2014J schon auf Bildern erkennbar, die bis zu einer Woche vor ihrer Entdeckung gemacht wurden. Steve Fossey und seine Studenten vom University of London Observatory machten im Rahmen eines kurzen Workshops Aufnahmen der Galaxie, als die Supernova ans Licht kam. “Neue Supernova-Entdeckungen zu finden und zu veröffentlichen, ist oft das schwache Glied bei der Planung schneller Beobachtungen, aber wenn wir sie erst einmal bemerkt haben, kann Swift innerhalb weniger Stunden sehr schnell ein neues Objekt beobachten”, sagte Neil Gehrels, der leitende Wissenschaftler der Mission vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland).

Obwohl die Explosion ungewöhnlich nahe liegt, wird das Licht der Supernova durch dicke Staubwolken in ihrer Heimatgalaxie abgeschwächt, was ihre maximale Helligkeit etwas mindern könnte. “Interstellarer Staub streut vorzugsweise blaues Licht, weshalb Swifts UVOT die Supernova SN 2014J hell im sichtbaren und nahultravioletten Licht sieht, aber in mittelultravioletten Wellenlängen nur so gerade eben erkennt”, sagte Peter Brown, ein Astrophysiker der Texas A & M University. Er ist der Leiter eines Teams, das Swift verwendet, um Ultraviolett-Beobachtungen von Supernovae durchzuführen.

Diese sehr nahe Supernova bietet Astronomen jedoch eine wichtige Möglichkeit, um zu untersuchen, wie interstellarer Staub ihr Licht beeinflusst. Supernovae des Typs Ia explodieren mit einer bemerkenswert ähnlichen Helligkeit – eine Eigenschaft, die sie zu hilfreichen “Standardkerzen” (einige sagen “Standardbomben”) macht, um das entfernte Universum zu erforschen. Brown sagt, dass noch nie Röntgenstrahlen beobachtet wurden, die zweifelsfrei von einer Typ-Ia-Supernova stammen. Ein Nachweis durch Swifts Röntgenteleskop, Chandra oder NuSTAR wäre so bedeutend wie der Nachweis hochenergetischer Gammastrahlen durch Fermi.

Vorher-Nachher-Aufnahmen der Galaxie M82, basierend auf Beobachtungen des Swift-Satelliten. Die Supernova SN 2014J ist deutlich als heller Punkt erkennbar. (NASA / Swift / P. Brown, TAMU)

Eine Typ-Ia-Supernova repräsentiert die völlige Vernichtung eines Weißen Zwergs in einem von zwei möglichen Szenarien. In dem einem Szenario umkreist der Weiße Zwerg einen normalen Stern, zieht Materie von ihm ab und gewinnt an Masse, bis er eine kritische Grenze erreicht und explodiert. In dem anderen Szenario entsteht die Explosion, wenn zwei Weiße Zwerge in einem Doppelsternsystem aufeinander zuspiralen und letztendlich miteinander kollidieren.

In beiden Fällen erzeugt die Explosion eine superheiße Hülle aus Plasma, die sich mit zig Millionen Kilometern pro Stunde in den Weltraum ausbreitet. Kurzlebige radioaktive Elemente, die durch die Explosion gebildet wurden, halten die Hülle heiß, während sie weiterhin expandiert. Die Wechselwirkungen zwischen der Größe, Durchsichtigkeit und radioaktiver Aufheizung der Hülle bestimmen, wann die Supernova ihre maximale Helligkeit erreicht. Astronomen gehen davon aus, dass SN 2014J bis in die erste Februarwoche heller werden wird und dass sie dann mit einem Fernglas sichtbar sein könnte.

M82, auch bekannt als die Zigarrengalaxie, liegt in Richtung des Sternbildes Ursa Major (Großer Bär) und ist ein beliebtes Ziel für kleine Teleskope. M82 durchläuft derzeit eine Periode intensiver Sternentstehungsprozesse, die sie viele Male heller macht als unsere Milchstraßen-Galaxie und für ihr ungewöhnliches und fotogenes Erscheinungsbild verantwortlich ist.

Quelle: http://www.nasa.gov/content/goddard/nasa-spacecraft-take-aim-at-nearby-supernova/index.html

(THK)